湖北武汉市华中科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期物理周练11

**基本信息** 聚焦简谐运动与动量守恒核心模块，通过振动图像分析、滑块斜面体系统、气球载人模型等情境，分层考查物理观念与科学思维，适配高一周测学情。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|简谐运动位移-加速度关系、振动图像速度分析、滑块斜面体动量守恒|结合a-t图像面积（速度变化量）考查科学推理，如第5题通过图像面积关联动量定理| |多选题|4/16|简谐运动物理量重复性、振动图像综合分析、小车碰撞动量守恒|设置碰撞瞬间摆球速度是否变化等情境，强化模型建构，如第10题辨析系统动量守恒条件| |实验题|1/6|动量守恒验证（弹簧弹开物块）|通过摩擦因数与动能定理结合处理数据，体现科学探究中的证据收集与论证，如第(3)问推导动量守恒表达式|

高一下学期物理周练11 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(每题4分，共24分) 1．做简谐运动的物体，当相对于平衡位置的位移为负值时（　　） A．速度一定为正值，加速度一定为负值 B．速度一定为负值，加速度一定为正值 C．速度不一定为正值，加速度一定为正值 D．速度不一定为负值，加速度一定为负值 2．一质点做简谐运动的图像如图所示，在4s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是（　　） A．1s，4s B．3s，2s C．1s，2s D．3s，4s 3．如图所示，光滑斜面体静止在光滑水平地面上，滑块以某一速度冲上斜面，到达最高点后沿斜面下滑。此过程滑块的运动轨迹可能是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬挂一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（　　） A．20m B．30m C．40m D．60m 5．如图甲所示，质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A，B两物体运动的a-t图像如图乙所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图像与坐标轴所围成图形的面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图像与坐标轴所围图形的面积大小。下列说法正确的是（　　） A．0到t1时间内，墙对B的冲量等于mAS1 B．mA＜mB C．B运动后，弹簧的最大形变量等于x D．S1-S2＞S3 6．如图所示，质量为的带有光滑半圆轨道的滑块放置在光滑水平面上，半圆轨道半径为，轨道的底端与水平面相切。质量的小球从水平面上以初速度滑上半圆轨道，然后从半圆轨道的最高点飞出，重力加速度取，则小球落地时落点与滑块的点间距离为 （　　） A． B． C． D． 二、多选题(每题4分，共16分) 7．做简谐运动的物体每次经过同一位置时，都具有相同的（　　） A．加速度 B．动能 C．位移 D．速度 8．弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时，振子的速度方向向左 B．时振子正在做加速度增大的减速运动 C．和时，振子的加速度完全相同 D．到的时间内，振子的速度逐渐减小 9．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x­t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t2时刻振子在A点 B．t2时刻振子在B点 C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大 D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小 10．如图所示，在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为，小车（和单摆）以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。在此碰撞过程中，下列说法中可能发生的是 A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为、、，满足 B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为和，满足 C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为，满足 D．小车和摆球的速度都变为，木块的速度变为，满足 三、实验题（每空2分，共6分） 11．为了验证动量守恒定律，某实验小组制作了如图1所示的实验装置。用3D打印机打印出两个质量分别为且底面粗糙程度相同的物块A、B，将左侧带有挡板的长木板固定在水平面上，挡板右侧固定一个轻弹簧，弹簧处于原长时其右端在木板上的O点，在O点右侧依次并排放置A、B（A、B紧挨着），A与弹簧接触但未压缩弹簧。 实验步骤如下： ①保持B不动，用手拿着A向左将弹簧压缩至位置P； ②松手释放A，弹簧恢复原长时A与B发生碰撞，碰后两物块均向右运动一段距离停下，如图2所示，测得A、B静止时它们的左侧面与O点的距离分别为 ③拿走B，用手拿着A再次将弹簧压缩至位置P，然后松手释放，测得A停下时其左侧面到O点的距离为x₀，如图3所示，又测得A沿运动方向的宽度为L。 (1)为保证实现上述实验目标，应使_______（填“>”“=”或“<”）； (2)若A、B与木板间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g，则碰后瞬间A的速度大小为_______；（用μ、g及以上步骤中测得的物理量表示） (3)若碰撞过程A、B组成的系统动量守恒，则应满足_______。 A． B． C． 试卷第1页，共3页 5.31参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D A C ABC AB AC BC 1．C 【详解】根据回复力与位移的关系有 根据牛顿第二定律有 解得 可知，加速度方向与相对于平衡位置的位移方向相反，当相对于平衡位置的位移为负值时，加速度一定为正值。当物体远离平衡位置时，速度方向与相对于平衡位置的位移的方向相同，当物体靠近平衡位置时，速度方向与相对于平衡位置的位移的方向相反，可知，当相对于平衡位置的位移为负值时，速度可能为正值，也可能为负值，但加速度一定为正值。 故选C。 2．C 【详解】质点具有最大速度时在平衡位置，质点具有最大加速度时在最大位移处。 由图可知振子在是1s时和3s时速度最大，在1s时振子将向负方向最大位移处运动，所以具有最大负方向速度，而3s时具有最大正方向速度，又因为由图可知振子在2s时和4s时都有最大位移，所以此两时刻都有最大加速度，又因为加速度方向应指向平衡位置，所以在2s时有正方向最大加速度，4s时有负方向最大加速度。 故选C。 3．D 【详解】由于斜面体和水平面都是光滑的，所以滑块与斜面体组成的系统在水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒；滑块沿斜面体向上运动时，斜面体在滑块的压力作用下会向右加速运动，此时滑块一边相对斜面体沿斜面向上运动，一边随斜面体水平向右加速运动，其合运动的轨迹由这两个分运动共同决定，且由于斜面体向右加速，滑块的水平速度会逐渐变化，同时竖直方向速度也在变化，因此滑块向上运动的轨迹是曲线；当滑块到达最高点时，滑块与斜面体在水平方向的速度相同，滑块竖直方向的速度为零；滑块从最高点下滑时，滑块对斜面体仍有压力作用，则斜面体继续向右加速，此时滑块一边相对斜面体沿斜面向下运动，一边随斜面体水平向右加速运动，由于滑块相对斜面体的运动方向和斜面体的水平加速运动，滑块的合运动轨迹继续弯曲，则整体轨迹是平滑的曲线；由于系统机械能守恒，斜面体的机械能增加，即其动能增加，则滑块的机械能减少，所以当滑块滑到斜面体的底端时，滑块的速度小于滑块刚开始从斜面体向上的初速度，故滑块向上滑运动的轨迹与向下滑运动的轨迹不对称。 故选D。 4．D 【详解】设人的质量为m1，气球的质量为m2，系统所受重力与浮力平衡，合外力为零，根据系统动量守恒得 人与气球运动的距离分别为， 联立可得 又 代入数据解得绳长至少为 故选D。 5．A 【详解】A．根据受力分析可知，在0到t1时间内，物体B依然未动，所以墙对B的力与弹簧对A的力大小方向均相同，在图乙中面积表示速度的变化量，根据动量定理，可知，故A正确； B．根据图像可知，在时刻之后，AB一起运动时，AB物体均受弹簧弹力，即 由于，所以，故B错误； C．弹簧的形变量最大时应为时刻，此时加速度最大，二者的速度相等，B脱离墙面后，AB运动过程中动量守恒，即 系统的机械能也是守恒的，即 根据公式可知最大形变量，故C错误； D．根据图像可知， 脱离墙面后围成的面积，分别为AB的速度变化量，即， 所以，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】设小球通过点时，小球与滑块速度分别为、，选取水平向右为正方向，全过程系统水平方向动量守恒有 全过程系统能量守恒 联立解得：（或，小球在点速度方向向左与规定方向相反，故舍去）。小球通过点时相对滑块的速度为 小球从点飞出后做平抛运动，小球下落的时间为 解得 小球相对滑块移动的位移为 故选C。 7．ABC 【详解】做简谐振动的物体，每次经过同一位置时，位移一定相同，由 F = - kx 可知，回复力相同，根据 a = 可知，加速度相同，速度的大小一定相同，但是方向不一定相同，则速度不一定相同，动能一定相同。 故选ABC。 8．AB 【详解】A．从振子的位移—时间图像可以看出，时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故A正确。 B．时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故B正确。 C．时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故C错误。 D．到的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增大，故D错误。 故选AB。 9．AC 【详解】AB．振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子在A点有正向最大位移，在B点有负向最大位移，则t2时刻振子在A点，t4时刻振子在B点， A正确，B错误； CD．振子的位移是以平衡位置为参考点的，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大， C正确，D错误。 故选AC。 10．BC 【详解】AD．由于碰撞时间极短，所以单摆相对小车没有发生摆动，即摆线对球的作用力原来是竖直向上的，现在还是竖直向上的，没有水平方向的分力，未改变小球的动量，实际上单摆没有参与这个碰撞过程，所以单摆的速度不发生变化，故AD错误； B．结合上述分析可知，摆球的速度不变，设小车和木块的速度变为和，由动量守恒定律有，故B正确； C．结合上述分析可知，摆球的速度不变，若小车和木块粘在一起，设小车和木块的速度都变为，由动量守恒定律有，故C正确。 故选BC。 11．(1)> (2) (3)C 【详解】（1）为保证实现上述实验目标，即两物块碰撞后m1不反弹，则应使； （2）对A碰后由动能定理 解得 （3）同理A碰前速度 B碰后速度 若动量守恒则满足 即，故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $